酵母菌生产蛋白质需要氧气吗

《生命科学文献与论文写作》课程论文

利用酵母菌生产蛋白质

摘要：蛋白质在细胞和生物体的生命活动过程中，起着十分重要的作用，是生命机体几乎所有重要活动的承担者。酵母菌应用于生物领域由来以久。6000年来人们用这种微小的真菌制作面包、啤酒和酒。现今用于直接治疗疾病的人类蛋白质的生产，已经成为一个每年有着190亿美元产值的产业。但是这种生物大分子目前却不能大批量的生产。它们大都是费时费力的从培养皿中培养的动物（如中国仓鼠）细胞分泌提取的。基因工程研究人员发现了一种用低等的酵母菌来生产人类蛋白质的新技术。这种技术开辟了一条大量生产生物药品的新途径。酵母菌能够用来生产复杂的人类糖蛋白，这种技术对于治疗用人类蛋白的生产有着革命性的意义。更好、更便宜、更快、更安全，并提供了一个对产品的最终质量进行控制的手段。作为宿主的酵母最常用的是毕赤氏酵母和酿酒酵母。 关键词：酵母菌;生产;蛋白质

Production of proteins using the yeast

Abstract: Protein in cells and organisms of biological processes, play an important role in almost

采用3种方法对不同酵母菌的总DNA进行提取，经琼脂糖凝胶电泳、ND-1000型微量紫外分光光度计检测以及酶切、连接、预扩增试验结果的分析，表明采用改良氯化苄法提取酵母菌的总DNA质量最好，基本无DNA碎带，蛋白质污染小。通过对野生酵母菌菌株的验证试验，进一步证明采用改良氯化苄法提取的总DNA产量稳定、重复性好，可以直接用于限制性内切酶酶切试验，完全适于AFLP分析及一些其它分子生物学研究的要求方法三：酵母菌genomics/\基因组DNA的提取

一：仪器：同方法一

二：试剂：SE缓冲液（1M山梨醇，0.1MEDTA pH7.5）；溶菌酶（蛋白酶K缓冲液（10mM Tris pH7.6 0.5% SDS 1mM EDTA）；其余同前

三：操作

1.5ml 对数生长期细菌细胞

离心，12000rpm,1-2min

沉淀

溶于590ulSE缓冲液中混匀+10ul溶菌酶37℃,1hr

离心，12000rpm,8-10min

沉淀

溶于100μL，0.5μl蛋白酶Ｋ，混匀，37℃,1hr

加入1.2ml的CTAB

酵母DNA提取方法

方法一：

石英砂法

1、5000rpm×5min 收集过夜培养的菌体（5ml左右），于 200μL 裂解液(50 mmol/ L Tris-HCl pH 8.0 , 180 mmol/ LEDTA pH 8.0 , 1 % SDS , 现配)中，加入 3/10 总体积石英砂在涡流混合器上振荡 13min，每隔 4min 将离心管取出用力甩几下，然后 65℃水浴 10min。 2、加入 200μL 5mol/L KAc，冰浴 8min； 3、12000rpm×5min 转移上清至新的离心管中；

4、加入 3 mol/L NaAc 35μl，加入异丙醇 200μL混匀后冰浴 8min，12000rpm×5min收集沉淀；

5、200μL TE 溶解，加入 RNase10μL，65℃水浴 10min； 6、加入 200μL 氯仿－异戊醇（24:1）,抽提；

7、温柔地取上清 150μL ，加入 20μL 3 mol/L NaAc 及 375μL 无水乙醇，混匀后12000rpm×8min 收集 DNA；

8、70% 乙醇洗涤沉淀，吹干后 TE 溶解，-20℃保藏。

方法二：

蜗牛酶法

1. 接种于5 ml的YEPD培养基中在

利用重组酵母菌生产人胰岛素

摘要：利用重组酵母菌生成人胰岛素为以下流程：获得目的基因→构建重组质粒→构建基因工程菌→工程菌发酵→产物分离纯化→产品检验。其中前三个流程为产人胰岛素酵母工程菌的构建，根据人胰岛素的氨基酸序列和酵母偏爱的密码子， 采用基因半合成技术合成人胰岛素基因。将合成的胰岛素基因克隆到pPIC9质粒，构建了毕赤(Pichia)酵母重组表达载体pPINS319，用BglII线性化后用电转化法导入毕赤酵母GSll5菌株，经过营养筛选和PCR 复筛，得到含人胰岛素基因的毕赤酵母工程菌株。后三个流程为胰岛素的大规模发酵生产，通过补料-分批发酵获得发酵液，分离纯化后获得人胰岛素。纯化后的重组人胰岛素产品经SDS-PAGE检测，氨基酸组成分析及小鼠惊厥实验证明制得产品为有生物活性的人胰岛素。

关键词：重组酵母；人胰岛素；发酵；纯化；鉴定

Using recombinant yeast to produce human insulin

HuSheng 1142043040

Abstract：The proceedings of produce human insulin by recombinant yeast show as foll

班级：________________ 姓名：________________ 学号：________________ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _装_ _ _ _ _订_ _ _ _ _线_ _ _（装订线内禁止填写答案）_ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____

一、单项选择题,（在备选答案中只有一个是正确的）(本大题共100小题,100分)

1. 维系蛋白质α-螺旋和β-折叠结构稳定的化学键是

A.氢键 B.离子键 C.二硫键 D.疏水作用 E.肽键

(4)氨基酸的疏水侧链很少埋在蛋白质分子的内部 A.1,2,3 B.1,3 C.2,4 D.4 E.1,2,3,4

11. 在电场中，蛋白质泳动速度取决于

A.蛋白质颗粒的大小 B.蛋白质颗粒的形状 C.带净电荷的多少

D.A+C

E.蛋白质所带电荷的多少，分子量的大小

第五章 蛋白质（Protein) 本章主要内容（Content）

蛋白质的一般性质（General aspects)

■ 结构 ■ 蛋白质-水相互作用，影响蛋白质水溶性的因素 ■ 蛋白质-脂的相互作用 蛋白质的变性（Denaturation）

■ 蛋白质变性产生的效应 ■ 导致蛋白质变性的物理因素 ■ 导致蛋白质变性的化学因素

蛋白质的功能性质（Functional Properties） 定义与分类

水化性质 溶解度与粘度、凝胶作用

组织化 热凝结和形成、纤维的形成热塑挤压、面团 乳化性质 乳化能力与乳化稳定性 起泡作用 起泡性与泡沫稳定性 ?蛋白质的营养特性（Nutritional properties） ?蛋白质的开发利用（Utilization）

植物蛋白质和动物蛋白质：浓缩蛋白质与分离蛋白质利用微生物生产蛋白质——单细胞蛋白 第一节 引言（Introducti

■ 蛋白质是构成生物体的基本物质。

病毒，细菌，激素，植物和动物细胞原生 质都是以蛋白质为基

1

础的。

■ 酶是蛋白质 已经发现数以千计的酶。 ■ 蛋白质是由20种氨基酸构成的聚合物 一、蛋白质的分类： （一）根据组成分类

? 简单蛋白质（

蛋白质 (Protein)

组成（Composition）

?生物大分子（Macromolecule） ?构件分子—氨基酸 (Amino acid)

氨基酸 (Amino acids) R—基团

对氨基酸性质影响强烈

?非极性、疏水性。 ?极性、电中性。

?极性、负电荷、碱性。 ?极性、正电荷、酸性。

水溶液中的氨基酸 两性电解质

水溶液中的氨基酸 酸性氨基酸

水溶液中的氨基酸 碱性氨基酸

分类（Classification）

?非极性、疏水性的 ?极性、电中性的

?极性、带负电荷、碱性的 ?极性、带正电荷、酸性的

?植物蛋白与动物蛋白在氨基酸组成上

的差异——

?人体必须氨基酸——

8种氨基酸

?蛋白质的生物学效价（PER） ?转基因植物蛋白

?各种氨基酸配比的蛋白食品

一级结构（Primary structure）

?氨基酸——氨基+羧酸基 ?肽键(Peptide bond)

一级结构（Primary structure）

?线性结构(Linear polymer of amino

acids) ?氨基酸序列（Sequence）——蛋白质分子

?氨基末端（N-terminal） ?羧酸基末端（C-terminal）

?氨基酸残基(Amin

1- 蛋白质化学

名词解释

（一） 两性离子（dipolarion）与两性化合物 （二） 等电点(isoelectric point,pI)与等离子点 （三） 必需氨基酸（essential amino acid） （四） 稀有氨基酸(rare amino acid)

（五） 非蛋白质氨基酸(nonprotein amino acid) （六） 构型(configuration)与构象(conformation) （七） 肽键、肽平面、肽单位、多肽 （八） N末端与C末端

（九） 蛋白质的一级结构(protein primary structure) （十） 蛋白质的二级结构(protein secondary structure) （十一） 蛋白质的α－螺旋结构 （十二） 蛋白质的β－折叠结构 （十三） 结构域(domain)

（十四） 超二级结构(super-secondary structure) （十五） 蛋白质的三级结构(protein tertiary

第十二章 蛋白质代谢

一：填空题

1.蛋白质的生物合成是以________________作为模板，________________作为运输氨基酸的工具，________________作为合成的场所。 2.细胞内多肽链合成的方向是从________________端到________________端，而阅读mRNA的方向是从________________端到________________端。

3.核糖体上能够结合tRNA的部位有________________部位、________________部位和________________部位。 4.ORF是指________________，已发现最小的ORF只编码________________个氨基酸。

5.蛋白质的生物合成通常以________________作为起始密码子，有时也以________________作为起始密码子，以________________、________________和________________作为终止密码子。

6.SD序列是指原核细胞mRNA的5′-端富含________________碱基的序列

蛋白质纯化

一．可溶性蛋白的纯化

方法 AC IEX GF 粗分离 + + - 中度纯化 + + - 精细纯化 - + + 1. 盐析

硫酸铵沉淀法可用于从大量粗制剂中浓缩和部分纯化蛋白质。用此方法可以将主要的免疫球从样品中分离，是免疫球蛋白分离的常用方法。高浓度的盐离子在蛋白质溶液中可与蛋白质竞争水分子，从而破坏蛋白质表面的水化膜，降低其溶解度，使之从溶液中沉淀出来。各种蛋白质的溶解度不同，因而可利用不同浓度的盐溶液来沉淀不同的蛋白质。这种方法称之为盐析。盐浓度通常用饱和度来表示。硫酸铵因其溶解度大，温度系数小和不易使蛋白质变性而应用最广。 硫酸铵分级沉淀的方法其实很简单，一般就是用浓度从低到高的硫酸铵去沉淀蛋白，可以直接在液体里加固体的硫酸铵就可以，到一定的浓度离心沉淀，上清继续加硫酸铵，再离心，上清再加硫酸铵，然后用电泳检测或者活性检测沉淀的效果。

2. 亲和纯化

Tag His GST MBP Strep(II) Flag

Size (aa) 6 218 396 8 8 Capacity (mg/ml) 40 10 10 6 0.6 MW (kDa) 1 26 42.5 1 1 Cleavage TEV/ Thrombin Thr